研究背景
随着“双碳”战略的加快推进,国家大力支持海上、山地及大基地风电的集群化、智能化发展,精准的结构设计与高效的运维控制技术已成为提升风电场发电效率和系统安全性的关键。面向风电场提能增效需求,需聚焦多尺度多物理场耦合建模与智能控制算法研究,构建高精度、多尺度、多场一体化仿真平台。
研究内容
本团队依托江苏省风电机组结构工程研究中心,瞄准国家需求和国际科技前沿,以应用基础、高技术研究为重点,以风力机结构体系研究为核心,就叶片一体化设计、轴系降本控制、塔架和基础设计、新概念结构设计,涵盖大气边界层—海况—风电场集群—独立风电机组耦合关系的多场多尺度模拟体系构建,以及台风、低空急流、场群干扰等复杂极端来流条件下风力机动力学行为与性能优化等方面开展创新研究,旨在降低机组结构叶片、轮毂、传动系统、齿轮箱、塔架等关键零部件和整机的载荷水平、加工制造成本、系统安装及运行维护成本,支撑山地、海上、平原与多机大基地风电场的运行控制优化、虚拟验证、策略设计与国产化替代应用。
优势特色
(1)多源融合数据驱动的场级实时偏航控制与大规模风电场多机组多目标优化
(2)深远海漂浮式风力机流固耦合一体化仿真
(3)基于激光雷达和物理信息神经网络的风电场尾流特征预测
(4)自主开发台风风场模型、低空急流风场模型,支撑大型机组安全性评估
(5)“复杂来流识别→动力学建模→结构优化→智能控制”全链条技术体系
(6)浮式平台抗台风设计、TMD振动控制等核心技术,助力深远海风电开发
研究成果
发展了系列大型风电机组结构降本增效关键技术,创新发展相关技术和模型。主持或参与国家级、省部级科研项目50项,社会服务项目50余项,在Energy、Renewable Energy、Ocean Engineering、Physics of Fluids等业内顶刊发表期刊论文100余篇,授权专利129项,主持或参编国家级、省部级及行业标准16项,获省部级奖项29项,企业单位应用成果新增销售额达73亿元,新增利润近12亿元,社会效益和生态效益显著。


